乙酸乙酯皂化反应动力学

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1、C19乙酸乙酯皂化反应动力学姓名：马玉仁班级：10011202学号：1120122488一、实验目的1)了解二级反应的特点。2)用电导法测定乙酸乙酯皂化反应的速率常数。3)由不同温度下的速率常数求反应的活化能。二、原理乙酸乙酯在碱性水溶液中的消解反应即皂化反应，其反应式为：CH3COOC2H5+NaOH→CH3COONa+C2H5OH反应式是二级反应，反应速率与CH3COOC2H5及NaOH的浓度成正比。用a,b分别表示乙酸乙酯和氢氧化钠的初始浓度，x表示在时间间隔t内反应了的乙酸乙酯或氢氧化钠的浓度。反应速率为：dx=ka−xb−x(C19.1

2、)dtk为反应速率常数，当a=b时，上式为：dx2=k(a−x)(C19.2)dt反应开始时t＝0，反应物的浓度为a，积分上式得：1xk＝(C19.3)taa−x在一定温度下，由实验测得不同t时的x值，由式(C19.3)可计算出k值。改变实验温度，求得不同温度下的k值，根据Arrhenius方程的不定积分式有：Ealnk=−+c(C19.4)RT以lnk对1T作图，得一条直线，从直线斜率可求得Ea。若求得热力学温度T1,T2时的反应速率常数k1,k2,也可由Arrhenius方程的定积分式变化为下式求得Ea值：k111Ea=Rln(−)(C19.

3、5)k2T2T1本实验通过测量溶液的电导率κ代替测量生成物浓度x。乙酸乙酯、乙醇是非电解质。在稀溶液中，强电解质电导率与浓度成正比，溶液的电导率是各离子电导之和。反应前后Na+离子浓度不变，整个反应过程电导率的变化取决于OH−与CHCOO−浓度的变化，溶液中OH−的导电能3力约为CHCOO−的五倍，随着反应的进行，OH−浓度降低，CHCOO−浓度升高，溶液导电能力33明显下降。一定温度下，在稀溶液中反应，κ0,κt,κ∞为溶液在t=0,t=t,t=∞时的电导率，A1，A2分别是与NaOH、CH3COONa电导率有关的比例常数（与温度、溶剂等有关）

4、，于是：t=0，κ0=A1a;t=t，κt=A1a−x+A2x;t=∞，κ∞=A2a;由此得κ0−κt=(A1−A2)xx=(κ0−κt)/(A1−A2)κt−κ∞=(A1−A2)(a−x)(a−x)=(κt−κ∞)/(A1−A2)1κ0−κt则式（C19.3）可写成k＝，即taκt−κ∞κ0−κt＝kat（C19.6）κt−κ∞κ0−κt以对t作图，由斜率ka可求得k。初始浓度a为实验中配制溶液时确定，通过实验可测κ0,κt,κ∞。κt−κ∞可以通过公示的形式变换避免测定κ∞，改写式（C19.6）为：κ0−κtκt＝+κ∞（C19.7）kat（

5、κ0−κt）1以κt对作图为一直线，斜率为，由此可求出k。tka三、仪器和试剂恒温槽电导率仪电导电极叉形电导池秒表滴定管（碱式）移液管10、25ml容量瓶100mL，50ml磨口塞锥形瓶100ml氢氧化钠溶液（约0.04mol·dm−3）乙酸乙酯（A.R.）四、实验步骤1)将叉形电导池洗净烘干，调节恒温槽至25℃。-12)配制100ml浓度约为0.02mol·L乙酸乙酯水溶液：乙酸乙酯的相对分子质量为88.12，-1配制100ml浓度0.02mol·L的乙酸乙酯水溶液需要乙酸乙酯0.1762g。在洁净的100ml容量瓶中加入少量去离子水，使用0.

6、001g精度的天平，通过称量加入乙酸乙酯0.1762g左右。加入去离子水至刻度，根据加入乙酸乙酯的质量，计算乙酸乙酯溶液的精确浓度。注意再滴加乙酸乙酯之前，应在容量瓶中加入少量去离子水，以免乙酸乙酯滴加在空瓶中容易挥发，称量不准。在滴加乙酸乙酯时尽量使用细小的滴管，使加入的乙酸乙酯的质量尽量接近0.1762g，但以小于0.1762g为宜。滴加乙酸乙酯时不要滴在瓶壁上，要完全滴加到溶液中。3)配制100ml与上面所配乙酸乙酯溶液浓度相同的NaOH水溶液：根据实验室所提供的NaOH精确称量，加入到洁净的100ml容量瓶中，用去离子水溶解并稀释至刻度。

7、4)κ0的测量：用移液管取与乙酸乙酯浓度相同的NaOH溶液25ml，加入到洁净的50ml容量瓶中，用去离子水稀释至刻度，用于测量κ0。取此溶液一部分放入到洁净干燥的叉形电导池直支管中，用部分溶液淋洗电导电极，将电导电极放入到叉形电导池直支管中，溶液应能将铂电极完全淹没。将叉形电导池放入到恒温槽中恒温。10min以后，读取记录电导率值。保留此叉形电导池中的溶液（加塞），用于后面35℃时测量κ0。5)κt的测量：用移液管取所配制的乙酸乙酯10ml，加入到洁净干燥的叉形电导池直支管中，取相同浓度的NaOH溶液10ml，加入到同一叉形电导池侧支管中，注意

8、此时两种溶液不要互相污染。将洁净的电导电极放入到叉形电导池直支管中，将叉形电导池放入到恒温槽中恒温。10min以后，在恒温槽中将两支管中